[0001] 本发明涉及一种压力传感器装置，特别是涉及一种压力传感器。

[0002] 船用柴油机是一种专用柴油机，多为大型功率的柴油机，一般给渔船和运输货轮配套，渔船配套的船用柴油机功率一般在几百马力，运输货轮使用的船用柴油机功率更高。这种柴油机都安装在船舱内部，其作为轮船的航行动力，运转的可靠性非常重要，所以在运行中需要仪表监控柴油机运转的各项参数，包括转速、温度和压力参数，其中对于压力参数的监控主要采用船用柴油机压力传感器实现对润滑油的压力检测，如果润滑油的压力不能符合船用柴油机的运转参数要求，则柴油机会出现磨损和损坏，甚至出现严重的故障无法运转。

[0003] 现有的船用柴油机压力传感器一般都安装在船用柴油机的机体上，船用柴油机压力传感器通过检测柴油机机体中的润滑油压力将信号传递给仪表，仪表实现压力的监测和报警。船用柴油机安装的环境由于在机舱内，大部分都存在油污、粉尘、潮气、振动等因素，工作环境和工况恶劣，对于船用柴油机压力传感器的影响主要有以下几方面：

[0004] (1)船用柴油机在启动和停机时，润滑油压力都会出现很大的波动，在检测管路内形成瞬间压力脉冲，这种瞬间产生的脉冲冲击压力传感器内部的传感器压力芯体，经常会造成压力芯体上的压力敏感电桥的损坏。

[0005] (2)船用柴油机在运转时，润滑油压力不是一个稳定的压力值，而是处于不断地波动状态，油压的不断波动，对压力芯体敏感元件不断形成疲劳冲击，这种疲劳冲击长时间对压力芯体上的压力敏感电桥形成疲劳载荷，导致压力芯体上的压力敏感电桥会过早地因为疲劳载荷的冲击，造成精度下降，甚至失效。

[0006] (3)船用柴油机在运转过程中，会产生很大的机械振动，这种机械振动产生的机械冲击会传递给压力传感器，也会对压力传感器芯体内部的电子电路器件形成振动冲击，有些电子电路器件因为不断地受到机械振动冲击，造成器件脱落、电路失效，最终导致压力传感器检测精度降低，测试误差大，有的压力传感器直接失效，无法实现检测。

[0007] (4)船用柴油机的运转会产生很高的温度，造成柴油机机体的温度很高，一般会达到80℃-100℃左右，这样的热量也会传递给压力传感器，导致压力传感器内部的温度也很高，这种高温对于压力传感器芯体会造成温度冲击，导致压力传感器内部的电子电路元器件和压力敏感电桥受到温度的冲击，不断地高低温冲击，也会降低传感器内部的电子电路元器件和压力敏感电桥的寿命。

[0038] 下面结合实施例对本发明做进一步描述。

[0039] 实施例1

[0040] 如图1、图7、图8、图9所示是本发明一种压力传感器的一种实施例，一种压力传感器，设有下壳体1和上壳体6，上壳体6上端设有航空插头7，下壳体1下端设有压力引压孔8，下壳体6上端内部设有传感器压力芯体4，传感器压力芯体4上设有压力敏感电桥15，传感器压力芯体4上还设有电子电路14，压力敏感电桥15与电子电路14电连接，传感器压力芯体4底部设有压力感应区13，压力感应区13与压力引压孔8相连通，传感器压力芯体4上端设有压紧环5，压紧环5压紧传感器压力芯体4，传感器压力芯体4与压力引压孔8和压力感应区13为密封连接，在压力感应区13和压力引压孔8之间设有压力缓冲环2，压力缓冲环2上设有压力导流缓冲阻尼孔9，压力缓冲环2底部设有压力折射缓冲面18。

[0041] 由于在压力感应区13和压力引压孔8之间设有压力缓冲环2，压力缓冲环2上设有压力导流缓冲阻尼孔9，船用柴油机在启动和停机时，尽管润滑油压力都会出现很大的波动，在检测管路内形成瞬间压力脉冲，这种瞬间产生的脉冲冲击，使船用柴油机润滑油经过压力引压孔8进入压力感应区13时，会受到压力缓冲环2的缓冲，带脉冲压力的润滑油撞击到压力折射缓冲面18时，能全部回弹折射后，才能通过压力导流缓冲阻尼孔9缓慢进入到压力感应区13内，不会对压力敏感电桥15底面形成冲击，从而保护压力敏感电桥15的有效性和可靠性；传统结构的压力传感器由于如果没有压力缓冲环2，润滑油脉冲冲击直接进入到压力感应区13内，直接冲击到压力敏感电桥15底面，这种冲击的应力会对压力敏感电桥15造成冲击破坏而导致压力传感器失效。

[0042] 图7为压力缓冲环2的一种结构示意图，图中可以看出，压力缓冲环2设有支撑部17，支撑部17支撑传感器压力芯体4，形成预紧压力，固定传感器压力芯体4，形成稳定的固定，支撑部17内侧相连设有压力缓冲释放腔体10，压力缓冲释放腔体10上端设有压力折射缓冲面18，压力折射缓冲面18上设有压力导流缓冲阻尼孔9，当压力油通过压力引压孔8进入时，压力油的冲击会撞击到压力折射缓冲面18上，被压力折射缓冲面18撞击的压力油会发生折射回弹，实现压力油的缓冲，实现压力油的压力释放，被释放后的压力油再由压力导流缓冲阻尼孔9平稳地进入到压力感应区13内部，这样被释放压力的压力油不会对压力敏感电桥15造成脉冲冲击，能很好地保护压力敏感电桥15的寿命和检测信号的稳定性，压力导流缓冲阻尼孔9也会对压力油的进入提供阻尼力，也会再次保护压力油对于压力敏感电桥15的冲击，压力敏感电桥15将压力油的压力信号转成电信号传给电子电路14，电子电路
14将电子信号调理后再通过航空插头7传递给仪器仪表，实现信号的采集。

[0043] 图7、图8、图9中可以看到，压力缓冲环2外圆侧面设有密封圈支撑凹弧面19，密封圈3的内圆周与密封圈支撑凹弧面19连接在一起，密封圈支撑凹弧面19可以将密封圈3固定住，这样在大批量的生产准备时，可以作为单独的部件准备好，灵活组织生产，也可以将密封圈3内圆周与密封圈支撑凹弧面19粘接在一起，形成一个部件，密封圈3可以位于密封圈支撑凹弧面19的中心平面，密封圈3上下表面相对于密封圈支撑凹弧面19的中心平面对称，这样在密封时，传感器压力芯体4压紧密封圈3时，上下对称布置的密封圈3的受压缩量均匀，密封圈3长期处于压缩密封状态时，受力也是均匀的，密封圈3的密封性能好、寿命长，根据实验的经验数据，将压缩量控制在20-30％的范围，其密封性和寿命最长。

[0044] 图8是压力缓冲环2和密封圈3的组合示意图，密封圈3为压缩前的状态，可以看到，密封圈3上下表面相对于密封圈支撑凹弧面19的中心平面对称，该部件可以将密封圈3内圆周与密封圈支撑凹弧面19粘接在一起，形成独立的部件，为大批量的压力传感器的生产做准备。

[0045] 图9是压力缓冲环2和密封圈3的组合压缩后的状态示意图，可以看到，传感器压力芯体4压紧密封圈3时，上下对称布置的密封圈3的受压缩量是均匀的，其密封性和寿命长。

[0046] 实施例2

[0047] 图2、图6是本发明一种压力传感器的另一种实施例，图2是压力传感器的装配结构示意图，图6是压力缓冲环2的结构示意图，与实施例1不同的是，压力缓冲环2为具有一定厚度的圆盘形状，圆盘形状的压力缓冲环2上设有压力导流缓冲阻尼孔9，压力缓冲环2的平面为压力折射缓冲面18，压力引压孔8靠近压力缓冲环2一侧设有压力导流缓冲区11，压力油经过压力引压孔8进入时，首先经过压力导流缓冲区11得到缓冲，也实现了压力的释放，同时压力油也会撞击到压力折射缓冲面18上形成回弹，进一步释放压力，被释放压力的压力油再由压力导流缓冲阻尼孔9进入到压力感应区13内部，实现压力的检测。

[0048] 同时，圆盘形状的压力缓冲环2结构简单，制造成本低，安装方便，可以应用于同类型的压力传感器内部，提高压力传感器的测试精度，延长压力传感器的寿命。

[0049] 实施例3

[0050] 图3是本发明一种压力传感器的又一种实施例，可以看到，压力引压孔8靠近压力缓冲环2一侧设有压力导流缓冲区11，压力导流缓冲区11与压力缓冲环2上的压力缓冲释放腔体10形成更大空间的压力缓冲释放腔体，本实施例中，压力引压孔8靠近压力缓冲环2一侧设有的压力导流缓冲区11为圆锥腔体形状，圆锥腔体大圆一端与压力缓冲环2的支撑部17内侧相连设有的压力缓冲释放腔体10相连，压力导流缓冲区11的内圆锥腔体内表面为压力导流释放斜面12，压力引压孔8靠近压力缓冲环2一侧设有的圆锥腔体形状的压力导流缓冲区11与支撑部17内侧相连设有的压力缓冲释放腔体10形成更大空间的压力缓冲释放腔体，压力导流缓冲区11的内圆锥腔体内表面为压力导流释放斜面12，这样的导流斜面会将压力油的流体很好地起到导流作用，能更好地缓冲压力油的压力。

[0051] 实施例4

[0052] 图4、图10是本发明一种压力传感器的又一种实施例，图中可以看到，压力折射缓冲面18为圆球面，压力折射缓冲面18的圆球面设计，能更好地将撞击到压力折射缓冲面18内表面的压力油回弹，形成伞状折射，对具有脉冲压力的压力油实现柔性的扰动，缓冲和泄压的效果更好，同时，图4中还可以看到，压力导流缓冲区11为内圆球腔体形状，也能实现压力油进入时的柔性引导，和压力折射缓冲面18的圆球面折射形成均匀的缓冲和泄压，更适合压力油的流体流动和压力的缓冲，更好地保护压力敏感电桥15，压力测试更稳定。

[0053] 图10中可以看到，压力折射缓冲面18上设有的压力导流缓冲阻尼孔9为中间孔径小、压力油进出孔径大的形状，能再次将压力油的脉冲消除，实现压力油平稳进入压力感应区13内部。

[0054] 实施例5

[0055] 图5、图11是本发明一种压力传感器的又一种实施例，图5中可以看到，压力引压孔8靠近压力缓冲环2一侧设有的压力导流缓冲区11为内圆球腔体形状，内圆球腔体大圆一侧与压力缓冲环2的支撑部17内侧相连设有的压力缓冲释放腔体10相连；图11中可以看到，压力缓冲环2的压力折射缓冲面18为圆球面，是由压力缓冲环2设有的支撑部17内侧面与压力折射缓冲面18连续连接，形成完整一体形状的圆球面；压力导流缓冲区11的内圆锥腔体内表面为压力导流释放斜面12，压力导流释放斜面12为球面形状，压力引压孔8靠近压力缓冲环2一侧设有的内圆球腔体形状的压力导流缓冲区11与支撑部17内侧相连设有的压力缓冲释放腔体10形成连续的内球体形状，压力引压孔8靠近压力缓冲环2一侧设有的内圆球腔体形状的压力导流缓冲区11与支撑部17内侧相连设有的压力缓冲释放腔体10形成更大空间的压力缓冲释放腔体。

[0056] 这种完整一体形状圆球面的结构设计，能更好地将有脉冲压力的压力油和不稳定压力的压力油进行柔性的扰动，形成圆球内腔的缓冲，不会出现二次的脉冲压力，缓冲和泄压效果更好，圆球面位于压力感应区一侧的另一面也为圆球面，进入压力感应区13的压力油也会形成分散的状态，对于压力敏感电桥15的冲击更小，压力敏感电桥15感应测试压力时，更稳定，压力敏感电桥15的长期稳定性更好，电路的漂移更小，传感器的寿命更长。

[0057] 图11中还可以看到，压力折射缓冲面18上设有的压力导流缓冲阻尼孔9位于压力引压孔8在压力折射缓冲面18上的垂直投影区域的外侧，压力引压孔8中的压力油进入压力缓冲释放腔体10内部撞击到压力折射缓冲面18时，能回弹折射，然后才能通过压力导流缓冲阻尼孔9进入到压力感应区13内，这种设计，压力油进入时，直接撞击到压力折射缓冲面18上，直接撞击的部分没有设置压力导流缓冲阻尼孔9，能将压力油全部回弹，不会直接泄漏到压力感应区13内，只能经过折射缓冲后才能经过设置在压力折射缓冲面18外围的压力导流缓冲阻尼孔9进入到压力感应区13内，对压力敏感电桥15形成保护。

[0058] 图11中还可以看到，压力折射缓冲面18上设有的压力导流缓冲阻尼孔9截面为锥形面形状或球形面形状，锥形面形状或球形面形状的压力导流缓冲阻尼孔9能更平稳地让压力油通过，不会再次产生脉冲波动，尤其是压力导流缓冲阻尼孔9截面为球形面形状时，压力油的流动更平稳。

[0059] 实施例6

[0060] 图12、图13、图14、图15是本发明压力缓冲环2各种实施例的三维结构示意图，可以看到，压力折射缓冲面18上设有的压力导流缓冲阻尼孔9为伞状分布，压力折射缓冲面18上设有的压力导流缓冲阻尼孔9为圆形孔或长条孔，也是为了给压力油提供合理的阻尼力，同时实现流体不同通道的引流，实现压力油由外周进入到压力感应区13内部，因为压力敏感电桥15一般布置在传感器压力芯体4的中间部位，所以这种压力油由外周导向进入到压力感应区13内部，更能避免压力敏感电桥15受到冲击，延长使用寿命，也会提高检测精度。

[0061] 压力导流缓冲阻尼孔9可以垂直于压力折射缓冲面18，能更好地引导压力油平稳地进入到压力感应区13内部。

[0062] 当船用柴油机在运转时，润滑油压力不是一个稳定的压力值，而是处于不断地波动状态，油压的不断波动，对压力芯体敏感元件不断形成疲劳冲击，这种疲劳冲击长时间对传感器压力芯体4上的压力敏感电桥15形成疲劳载荷，导致压力芯体上的压力敏感电桥会过早地因为疲劳载荷的冲击，造成精度下降，甚至失效；但是，此种结构的压力传感器，由于压力缓冲环2上设有压力导流缓冲阻尼孔9，压力引压孔8中的润滑油与压力感应区内的润滑油互相流动时，会产生阻尼力，这样，油压的不断波动不会造成压力感应区13内的润滑油的来回涌动，当测试的柴油机润滑油压力出现波动，压力瞬时降低时，压力感应区13内的润滑油由于压力导流缓冲阻尼孔9的存在，也不会快速地流出到压力感应区13外面，当测试的柴油机润滑油压力出现波动，压力瞬时提高时，压力引压孔8内的润滑油由于压力导流缓冲阻尼孔9的存在，也不会快速地流进到压力感应区13内部，这样瞬间的压力波动，不会造成测试的压力忽高忽低，能起到抗压力干扰的作用，测试的压力也比较稳定，同时，这种瞬间波动的脉冲压力，也不会对压力敏感电桥15造成疲劳冲击，压力敏感电桥15不会形成疲劳载荷，能保证压力敏感电桥15的长期稳定性和长的寿命，保证压力测试精度的稳定性。

[0063] 当船用柴油机在运转过程中，还会产生很大的机械振动，这种机械振动产生的机械冲击会传递给压力传感器，也会对压力传感器芯体内部的电子电路器件形成振动冲击，有些电子电路器件因为不断地受到机械振动冲击，造成器件脱落、电路失效，最终导致压力传感器检测精度降低，测试误差大，有的压力传感器直接失效，无法实现检测；各种实施例中，压力缓冲环2可以为金属材料，还可以采用非金属材料，如尼龙材料、橡胶材料或POM材料，同时，在压紧环5与传感器压力芯体4之间可以设有弹性垫16，弹性垫16为尼龙材料，可以将机械振动冲击进行缓冲，保护压力传感器芯体处于一种柔性压紧状态，提高压力传感器芯体的寿命。

[0064] 同时，船用柴油机的运转会产生很高的温度，造成柴油机机体的温度很高，一般会达到80℃-100℃左右，但由于压力缓冲环为非金属材料，如尼龙材料、橡胶材料或POM材料，可以起到隔热的作用，能保持传感器压力芯体不会出现很高的温度，从而保证传感器压力芯体上的电子电路元件不会受到热冲击，非金属材料可以实现压力传感器受到高低温地冲击时，能释放应力，保证测试精度，可以提高传感器内部的电子电路元器件和压力敏感电桥的寿命，也能提高传感器的寿命和提高检测精度，还可以降低传感器的温度漂移问题。

[0065] 压力引压孔8靠近压力缓冲环2一侧设有的压力导流缓冲区11与压力缓冲环2的压力缓冲释放腔体10的配合使用，进一步降低了压力传感器的制造成本，可以单独对以上实施例中的压力缓冲环2进行加工，同时在下壳体1的内腔体中直接加工出各种形状的压力导流缓冲区11，也能降低制造成本，压力引压孔8靠近压力缓冲环2一侧设有的压力导流缓冲区11与压力缓冲环2的压力缓冲释放腔体10的结合，解决了柴油机压力传感器长期使用中出现的寿命短、检测精度差的技术问题。

[0066] 以上实施例罗列的压力缓冲环2的各种形式，都可以相互配套应用。

[0067] 惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。